약속에도 불구하고 3D

Apr 16, 2023

독일 하이델베르그에 건설 중인 새로운 데이터 센터 건물은 유럽 최대의 3D 프린팅 구조물이 될 예정입니다. 이 기술은 가능성을 보여주지만 널리 채택되기에는 여전히 과제가 남아 있습니다.

데이터 센터는 일반적으로 화려한 아키텍처로 알려져 있지 않습니다. 하지만 독일 하이델베르그에서 구체화되고 있는 건물은 분명 눈길을 사로잡을 것입니다. 커튼처럼 주름진 외관이 구조물 주위를 흐르는 것처럼 보입니다.

프로젝트 개발자인 Krausgruppe의 관리 파트너인 Hans-Jörg Kraus는 "이 형태를 통해 가능한 것의 한계를 뛰어넘고 싶었습니다."라고 말했습니다. 특별한 건축 기술인 3D 프린팅 덕분에 건축가의 창의적 여유가 평소보다 커졌습니다.

3D 프린팅은 컴퓨터로 제어되는 노즐이 특수 콘크리트 혼합물을 층층이 쌓아 건물의 벽을 만드는 것을 의미합니다. 천장과 같은 수평 요소는 여전히 전통적인 방법으로 제작해야 합니다.

7월에 완공되면 1층짜리 데이터 센터는 길이 54미터, 폭 11미터, 높이 9미터(177 x 36 x 29피트)가 될 것입니다. Krausgruppe에 따르면 이 건물은 유럽 최대의 3D 프린팅 건물이 될 것입니다.

3D 프린팅이 허용하는 화려한 곡선 형태 외에도 3D 프린팅의 장점 중 일부는 하이델베르그 건설 현장에서 확인할 수 있습니다.

대부분의 경우 프린터를 작동하기 위해 현장에는 작업자 2명만 있습니다. 기존의 타설 콘크리트와 달리 프린팅된 콘크리트 층은 형태를 유지하므로 거푸집 사용이 필요하지 않습니다.

건물 건축가 중 한 명인 Jan van der Velden-Volkmann은 금형을 제거하면 폐기물은 물론 조립 및 분해 시간도 줄어듭니다. 이는 3D 프린팅의 "엄청난 이점"이라고 DW에 말했습니다.

프로젝트에 참여한 회사인 PERI 3D Construction에 따르면 건물의 수직 요소를 인쇄하는 데 140시간밖에 걸리지 않습니다. 하지만 다른 세부적인 작업을 위해 프린팅을 중단해야 하기 때문에 최종 레이어는 약 4개월의 작업 후에야 프린팅할 수 있습니다.

기술이 약 20년 동안 개발되어 왔음에도 불구하고 3D 프린팅 건물은 여전히 ​​흔하지 않습니다. 3D 프린팅 기술 제조사인 COBOD에 따르면 2022년까지 전 세계적으로 10제곱미터(107제곱피트) 이상의 건물 130개가 프린팅됐고, 이 중 55개는 지난해 완공됐다.

이 기술의 느린 성장 이유 중 하나는 인쇄된 구조물의 안정성을 평가하는 표준이 부족하기 때문이라고 프랑스 남부 브리타니 대학교 토목공학과 교수인 아르노 페로(Arnaud Perrot)는 말했습니다. 이러한 표준이 없으면 인쇄된 건물이 안전하다는 것을 당국에 입증하는 것이 엄청나게 번거롭다고 그는 DW에 말했습니다.

그러나 표준이 확립되어 있어도 3D 프린팅은 여전히 ​​어려움에 직면할 것입니다. 특히 높은 구조물을 건설할 때 더욱 그렇습니다.

높은 콘크리트 구조물은 일반적으로 노출되는 힘을 견디기 위해 강철로 보강됩니다. 첸나이에 있는 인도 마드라스 공과대학(Indian Institute of Technology Madras) 토목공학과 교수인 마누 산타남(Manu Santhanam)에 따르면 이는 3D 프린팅 구조물로는 수행하기 어렵다고 합니다.

따라서 2층 이상 또는 최대 3층 건물의 경우 "3D 프린팅은 선택 사항이 아닙니다"라고 Santhanam은 DW에 말했습니다.

Perrot은 적어도 장기적으로는 더 낙관적입니다. "기술적인 관점에서 볼 때 다층 건물의 인쇄를 금지하는 것은 없습니다."라고 그는 말했습니다. 단기적으로 그는 3D 프린팅과 기존 기술의 결합이 더 높은 건물을 짓는 가장 쉬운 방법이라고 생각합니다.

이 작업은 하이델베르그에서도 이루어지고 있으며, 프린터로 만든 빈 벽을 기존의 강철 강화 콘크리트로 채워 건물의 안정성을 향상시켰습니다.

그렇다면 3D 프린팅은 어디에 강점을 발휘할 수 있을까요? 인도의 경우 Santhanam은 특히 농촌 지역의 대규모 커뮤니티 개발에서 높은 건물을 지을 필요성이 적은 도시 지역 외부에서 가장 큰 잠재력을 보고 있습니다.

"만약 20~30채의 주택을 연속으로 인쇄한다면 각 주택을 개별적으로 맞춤화할 수 있는 옵션이 있기 때문에 확실히 다른 어떤 기술보다 뛰어날 것입니다."라고 Santhanam은 말했습니다.